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| Un autorretrato del rover Curiosity de la NASA tomado en el Sol 2082 (15 de junio de 2018). Una tormenta de polvo marciano ha reducido la luz solar y la visibilidad en la ubicación del rover en el cráter Gale. Crédito: Jet Propulsion Laboratory |
Destrucción de minerales arcillosos por efecto de la salmuera en el cráter Gale, Marte
El registro de rocas sedimentarias de Marte conserva información sobre los procesos geológicos (y potencialmente astrobiológicos) que tuvieron lugar en el planeta hace miles de millones de años. El rover Curiosity está explorando la parte baja del Monte Sharp, en el cráter Gale de Marte. Una travesía desde la cresta de Vera Rubin hasta Glen Torridon ha permitido a Curiosity examinar un transecto lateral de estratos rocosos depositados en un lago marciano hace ~3.500 millones de años. Informamos de las diferencias espaciales en la mineralogía de las rocas sedimentarias equivalentes en el tiempo con una separación de <400 metros. Estas diferencias indican la infiltración localizada de salmueras pobres en sílice, generadas durante la deposición de estratos suprayacentes que contienen sulfato de magnesio. Proponemos que la desestabilización de los minerales de silicato impulsada por las salmueras pobres en sílice (raramente observadas en la Tierra) estaba muy extendida en el antiguo Marte, porque los depósitos de sulfato están distribuidos globalmente.
Un nuevo trabajo enriquece la comprensión de los científicos sobre los lugares en los que el registro rocoso conservó o destruyó pruebas del pasado de Marte y posibles signos de vida antigua.
En la actualidad, Marte es un planeta de extremos: hace mucho frío, tiene una alta radiación y es muy seco. Pero hace miles de millones de años, Marte albergaba sistemas lacustres que podrían haber sustentado la vida microbiana. Cuando el clima del planeta cambió, uno de esos lagos -en el cráter Gale de Marte- se secó lentamente. Los científicos tienen nuevas pruebas de que el agua supersalada, o las salmueras, se filtraron profundamente a través de las grietas, entre los granos de tierra en el fondo del lago reseco y alteraron las capas ricas en minerales de arcilla que había debajo.
Los hallazgos publicados en la edición del 9 de julio de la revista Science y dirigidos por el equipo a cargo del instrumento Chemistry and Mineralogy, o CheMin, -a bordo del rover Curiosity del Laboratorio Científico de Marte de la NASA- ayudan a comprender mejor dónde el registro de las rocas conservó o destruyó las pruebas del pasado de Marte y los posibles signos de vida antigua.
"Solíamos pensar que una vez que estas capas de minerales de arcilla se formaban en el fondo del lago del cráter Gale, permanecían así, preservando el momento en que se formaron durante miles de millones de años", dijo Tom Bristow, investigador principal de CheMin y autor principal del artículo en el Centro de Investigación Ames de la NASA en el Valle del Silicio de California. "Pero las salmueras posteriores descompusieron estos minerales arcillosos en algunos lugares, restableciendo esencialmente el registro de la roca".
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| Esta roca uniformemente estratificada fotografiada por la Mast Camera (Mastcam) del Curiosity Mars Rover de la NASA muestra un patrón típico de un depósito sedimentario en el suelo de un lago, no muy lejos de donde el agua que fluye entró en un lago. Crédito: NASA/JPL-Caltech/MSSS |
Marte: va en su registro permanente
Marte tiene un tesoro de rocas y minerales increíblemente antiguos en comparación con la Tierra. Y con las capas de rocas inalteradas del cráter Gale, los científicos sabían que sería un sitio excelente para buscar pruebas de la historia del planeta, y posiblemente de la vida.
Utilizando el CheMin, los científicos compararon las muestras tomadas en dos zonas separadas por un cuarto de milla de una capa de lodo depositada hace miles de millones de años en el fondo del lago del cráter Gale. Sorprendentemente, en una de las zonas faltaban aproximadamente la mitad de los minerales de arcilla que esperaban encontrar. En su lugar, encontraron piedras de barro ricas en óxidos de hierro, minerales que dan a Marte su característico color rojo oxidado.
Los científicos sabían que las piedras de barro de las que se tomaron muestras tenían aproximadamente la misma edad y empezaban igual, cargadas de arcilla, en ambas zonas estudiadas. Entonces, ¿por qué, cuando el Curiosity exploró los depósitos sedimentarios de arcilla a lo largo del cráter Gale, "desaparecieron" los parches de minerales de arcilla y las pruebas que conservan?
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| La red de grietas en esta losa de roca marciana llamada "Old Soaker" puede haberse formado por el secado de una capa de barro hace más de 3.000 millones de años. Crédito: NASA/JPL-Caltech/MSSS |
Las arcillas contienen pistas
Los minerales son como una cápsula del tiempo; proporcionan un registro de cómo era el entorno en el momento en que se formaron. Los minerales de arcilla tienen agua en su estructura y son una prueba de que los suelos y las rocas que los contienen estuvieron en contacto con el agua en algún momento.
"Dado que los minerales que encontramos en Marte también se forman en algunos lugares de la Tierra, podemos utilizar lo que sabemos sobre cómo se forman en la Tierra para saber cómo de saladas o ácidas eran las aguas en el antiguo Marte", dijo Liz Rampe, investigadora principal adjunta de CheMin y coautora en el Centro Espacial Johnson de la NASA en Houston.
Trabajos anteriores revelaron que mientras los lagos del cráter Gale estaban presentes e incluso después de que se secaran, las aguas subterráneas se movían bajo la superficie, disolviendo y transportando sustancias químicas. Una vez depositados y enterrados, algunos focos de lodo experimentaron condiciones y procesos diferentes debido a las interacciones con estas aguas que cambiaron la mineralogía. Este proceso, conocido como "diagénesis", a menudo complica o borra la historia anterior del suelo y escribe una nueva.
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| La cámara del mástil (Mastcam) del rover Curiosity de la NASA en Marte capturó este mosaico mientras exploraba la "unidad de arcilla" el 3 de febrero de 2019 (Sol 2309). Este paisaje incluye el hito rocoso apodado "Knockfarril Hill" (centro derecha) y el borde de Vera Rubin Ridge, que recorre la parte superior de la escena. Crédito: NASA/JPL-Caltech/MSSS |
La diagénesis crea un entorno subterráneo que puede albergar vida microbiana. De hecho, algunos hábitats muy singulares de la Tierra -en los que prosperan los microbios- se conocen como "biosferas profundas".
"Son lugares excelentes para buscar pruebas de vida antigua y calibrar la habitabilidad", dijo John Grotzinger, coinvestigador y coautor de CheMin en el Instituto Tecnológico de California, o Caltech, en Pasadena, California. "Aunque la diagénesis puede borrar los signos de vida en el lago original, crea los gradientes químicos necesarios para sustentar la vida en el subsuelo, por lo que estamos realmente emocionados de haber descubierto esto".
Al comparar los detalles de los minerales de ambas muestras, el equipo llegó a la conclusión de que el agua salobre que se filtraba a través de las capas de sedimentos superpuestas era la responsable de los cambios. A diferencia del lago de agua relativamente dulce presente cuando se formaron las piedras de barro, se sospecha que el agua salada procede de lagos posteriores que existieron en un entorno más seco en general. Los científicos creen que estos resultados ofrecen más pruebas de los impactos del cambio climático de Marte hace miles de millones de años. También proporcionan información más detallada que se utiliza para guiar las investigaciones del rover Curiosity sobre la historia del Planeta Rojo. Esta información también será utilizada por el equipo del rover Mars 2020 Perseverance de la NASA cuando evalúe y seleccione muestras de rocas para su eventual regreso a la Tierra.
"Hemos aprendido algo muy importante: hay algunas partes del registro rocoso marciano que no son tan buenas para preservar la evidencia del pasado del planeta y la posible vida", dijo Ashwin Vasavada, científico del proyecto Curiosity y coautor en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en el sur de California. "La suerte es que encontramos ambas cosas muy juntas en el cráter Gale, y podemos utilizar la mineralogía para saber cuál es cada una".
Curiosity está en la fase inicial de investigación de la transición a una "unidad de sulfato", o rocas que se cree que se formaron mientras el clima de Marte se secaba.
Fuentes, creditos y referencias:
Más información: "Brine-driven destruction of clay minerals in Gale crater, Mars" (2021). science.sciencemag.org/cgi/doi ... 1126/science.abg5449
Información de la revista: Science